नाइट्रोजन चक्र एक जैव-रासायनिक चक्र हो जसको माध्यमबाट नाइट्रोजन विभिन्न रासायनिक रूपहरूमा परिणत हुन्छ किनभने यो वायुमण्डल, स्थलीय र समुद्री पारिस्थितिकी तंत्रहरू बीचमा परिक्रमा हुन्छ। नाइट्रोजन रूपान्तरण जैविक वा भौतिक प्रक्रियाहरू मार्फत सञ्चालन गर्न सकिन्छ।
नाइट्रोजन चक्रमा महत्त्वपूर्ण प्रक्रियाहरूमा नाइट्रिफिकेशन, डिनिट्रिफिकेशन, फिक्सेशन, र एमोनिफिकेशन समावेश छ। पृथ्वीको वायुमण्डलको अधिकांश भाग नाइट्रोजन हो। यसले 78% को लागि खाता बनाउँछ जुन यसलाई नाइट्रोजनको प्रमुख स्रोत बनाउँछ। यद्यपि, वायुमण्डलीय नाइट्रोजन जैविक प्रयोगको लागि सीमित उपलब्धता छ। यसले धेरै प्रकारका इकोसिस्टमहरूमा प्रयोगयोग्य नाइट्रोजनको कमी निम्त्याउँछ।
नाइट्रोजन चक्र इकोलोजिस्टहरूको लागि ठूलो चासोको विषय हो किनभने नाइट्रोजनको उपलब्धताले विघटन र प्राथमिक उत्पादन जस्ता महत्त्वपूर्ण इकोसिस्टम प्रक्रियाहरूको दरलाई असर गर्न सक्छ। जीवाश्म ईन्धन दहन, कृत्रिम नाइट्रोजन उर्वरक प्रयोग, र फोहोर पानी मा नाइट्रोजन को रिलीज जस्तै मानव गतिविधिहरु विश्वव्यापी नाइट्रोजन चक्र धेरै परिवर्तन भएको छ। विश्वव्यापी नाइट्रोजन चक्रको मानव परिवर्तनले प्राकृतिक वातावरणको प्रणाली र मानव स्वास्थ्यलाई नकारात्मक असर पार्न सक्छ।
नाइट्रोजन चक्र प्रक्रियाहरू
नाइट्रोजन जैविक नाइट्रोजन, नाइट्राइट (NO - 2 ), अमोनियम (NH 4 + ), नाइट्रस अक्साइड (N 2 O), नाइट्रेट (NO 3 ), अजैविक नाइट्रोजन ग्यास (N 2 ) जस्ता विभिन्न रासायनिक रूपहरूमा वातावरणमा उपलब्ध छ। नाइट्रिक अक्साइड (NO)।
अर्गानिक नाइट्रोजन ह्युमस, एक जीवित जीव, वा जैविक पदार्थ को विघटन को मध्यवर्ती उत्पादन को रूप मा हुन सक्छ। नाइट्रोजन चक्र प्रक्रियाहरू नाइट्रोजनलाई एक फारमबाट अर्कोमा रूपान्तरण गर्न हो। यी धेरै प्रक्रियाहरू सूक्ष्मजीवहरूले नाइट्रोजन वा फसल ऊर्जा सङ्कलन गर्ने प्रयासमा सञ्चालन गर्छन्। उदाहरणका लागि, जनावरहरूको पिसाबमा नाइट्रोजनयुक्त फोहोरहरू बिरुवाहरू द्वारा प्रयोगको लागि माटोमा नाइट्रिफाइड ब्याक्टेरियाद्वारा भत्काइन्छ।
नाइट्रोजन फिक्सेशन
औद्योगिक, जैविक र वायुमण्डलीय प्रक्रियाहरू मार्फत नाइट्रोजन ग्यासलाई नाइट्राइट र नाइट्रेटमा रूपान्तरणलाई नाइट्रोजन स्थिरीकरण भनिन्छ। वायुमण्डलीय नाइट्रोजन (स्थिर) हुनुपर्दछ वा यसलाई बिरुवाहरू द्वारा लिनको लागि प्रयोगयोग्य फारमहरूमा प्रशोधन गर्नुपर्दछ। फिक्सेसन बिजुली स्ट्राइक द्वारा गर्न सकिन्छ तर यो धेरैजसो मुक्त-जीवित वा सिम्बायोटिक ब्याक्टेरिया द्वारा गरिन्छ जसलाई डायजोट्रोफ भनिन्छ। धेरैजसो जैविक नाइट्रोजन फिक्सेसन मो-नाइट्रोजनेजको गतिविधिबाट हुन्छ जुन ब्याक्टेरिया र केही आर्कियामा पाइन्छ। मुक्त-जीवित ब्याक्टेरिया को एक उदाहरण Azotobacter हो। Rhizobium जस्ता सिम्बायोटिक नाइट्रोजन-फिक्सिंग ब्याक्टेरिया सामान्यतया मटर र अल्फाल्फा जस्ता फलफूलको जरा नोडलहरूमा बस्छन्। त्यसपछि तिनीहरूले बिरुवासँग पारस्परिक सम्बन्ध बनाउँछन्, कार्बोहाइड्रेटको बदलामा अमोनिया उत्पादन गर्छन्।
आत्मसात
बिरुवाहरूले आफ्नो जराको कपाल मार्फत माटोबाट अमोनियम वा नाइट्रेट अवशोषित गर्न सक्छन्। नाइट्रेट अवशोषित भएको अवस्थामा, यसलाई पहिले नाइट्राइट आयनहरूमा घटाइन्छ र त्यसपछि क्लोरोफिल, एमिनो एसिड र न्यूक्लिक एसिडमा समावेश गर्न अमोनियम आयनहरू।
एमोनिफिकेशन
जब कुनै जनावर वा बिरुवाको मृत्यु हुन्छ वा जनावरले फोहोर निकाल्छ, नाइट्रोजनको प्रारम्भिक रूप जैविक हुन्छ। कवक वा ब्याक्टेरियाले अवशेषमा रहेको जैविक नाइट्रोजनलाई अमोनियम (NH 4+ ) मा रूपान्तरण गर्छ, जसलाई खनिजीकरण वा अमोनिफिकेशन भनिन्छ। समावेश गरिएका केही इन्जाइमहरूमा Gln synthetase र Glu dehydrogenase समावेश छ।
NITRIFICATION
अमोनियमलाई नाइट्रेटमा रूपान्तरण माटोमा जीवित ब्याक्टेरिया र अन्य नाइट्राइजिंग ब्याक्टेरियाद्वारा गरिन्छ। नाइट्रोसोमोनास प्रजातिहरू जस्ता ब्याक्टेरियाहरूले नाइट्रिफिकेशनको प्राथमिक चरण, अमोनियमको अक्सीकरण गर्दछ। यसले अमोनियालाई नाइट्राइटमा रूपान्तरण गर्छ। अन्य ब्याक्टेरिया प्रजातिहरू जस्तै नाइट्रोब्याक्टरले नाइट्रेट (NO - 3 ) लाई नाइट्रेट (NO - 3 ) मा अक्सीकरण गर्दछ।
डिनिट्रिफिकेशन
डेनिट्रिफिकेशनले नाइट्रोजन ग्याँसमा नाइट्रेटको कमीलाई बुझाउँछ। यसले नाइट्रोजन चक्र पूरा गर्छ। यो प्रक्रिया एनारोबिक अवस्थाहरूमा पाराकोकस र स्यूडोमोनास जस्ता ब्याक्टेरिया प्रजातिहरूद्वारा गरिन्छ।
अन्य प्रक्रियाहरू
नाइट्रोजन फिक्सेसन धेरैजसो इकोसिस्टमहरूमा बिरुवा-उपलब्ध नाइट्रोजनको प्राथमिक स्रोत भए तापनि, नाइट्रोजनमा धनी भएका क्षेत्रहरूमा, यस चट्टानको विघटनले पनि नाइट्रोजन स्रोतको रूपमा काम गर्दछ।
